Post mortem Study of Catalyst Degradations Occurring in High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells Upon Start-Stop Operation
Notice bibliographique
Résumé
High-temperature proton exchange membrane fuel cells (HT-PEMFCs) could replace fossil fuel-based technologies for applications which cannot involve bulky/heavy cooling systems, such as aeronautics. However, severe materials degradations upon operation prevent performance retention for acceptable lifetimes. While others have already reported degradations in HT-PEMFC, post mortem characterizations of used HT-PEMFC membrane electrode assemblies (MEAs) remain scarce. Herein, HT-PEMFC performance degradation is studied by applying a startup/shutdown protocol to a short-stack operated at 160 °C; one MEA is characterized using complementary physicochemical/electrochemical techniques to identify/understand the degradation mechanisms and their origin. This start/stop operation mode (co-flow gas reactants) leads to substantial degradation inhomogeneity. For the anode, migration, coalescence, and detachment of Pt nanoparticles are witnessed induced by high-surface-area carbon support functionalization and corrosion. The anode electrochemical surface area (ECSA) remains constant at the inlet and increases significantly at the outlet, following inhomogeneous degradation of the cathode catalyst: the Pt z+ ions formed at high potential/oxidizing conditions concentrate towards the outlet, where they redeposit locally or at the anode, after diffusion/migration across the PBI membrane. Hence, the cathode ECSA decreases significantly at the inlet. Furthermore, intense Ni-leaching from the initial PtNi alloy catalyst is reported as a result of O 2 mass-transport and phosphoric acid dilution inhomogeneity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».